示波器的測量方法及作用原理

一、示波器的作用

　　1.廣泛的電子測量儀器；

　　2.測量電信號的波形（電壓與時間關(guān)系）；

　　3.測量幅度、周期、頻率和相位等參數(shù)；

　　4.配合傳感器，測量一切可以轉(zhuǎn)化為電壓的參量（如電流、電阻、溫度磁強(qiáng)等）

二、工作原理

　　1.組成：

　　2.電子偏轉(zhuǎn)：電子在水平/垂直方向受電場力。

　　3.電子掃描：在水平偏轉(zhuǎn)板上加鋸齒波電壓，電子束在水平方向周期性地來回掃動，屏幕出現(xiàn)水平亮線，稱為“掃描”。

　　掃描方式：AUTO/NORM。

　　4.波形顯示原理：在Y偏轉(zhuǎn)板加正弦電壓Uy，在X偏轉(zhuǎn)板加鋸齒電壓Ux，使電子在Y方向做正弦運(yùn)動，沿X方向做勻速運(yùn)動。若Ｔx＝nTy。則屏幕上出現(xiàn)n個穩(wěn)定的正弦波。觸發(fā)同步：只有Tx為Ty的整數(shù)倍時，屏幕上的波形才能穩(wěn)定。

　　為了得到穩(wěn)定波形，可以采用觸發(fā)同步：即從觸發(fā)源（如Ｙ軸電壓）引入一部分信號去控制鋸齒波發(fā)生器，強(qiáng)制Tx=nTy。

　　調(diào)同步：選觸發(fā)源（source）—調(diào)電平（trigger level）。

　　雙蹤顯示：利用電子開關(guān)，把通道1（CH1）和通道2（CH2）的兩個信號波形輪流顯示。

　　選通道：CH1、CH2、CH1+CH2，CH1-CH2

　　選顯示方式：交替（ALT）/斷續(xù)（CHOP）

　　5.李薩如圖，用李薩如圖測量信號頻率

　　把兩個正弦信號分別加到X軸（CH1）和Y軸（CH2）輸入端，則屏幕上光點的運(yùn)動軌跡是兩個互相垂直的諧振動的合成。當(dāng)兩個正弦信號頻率之比為整數(shù)時，其軌跡是一個穩(wěn)定的閉合曲線。這種曲線稱為李薩如圖，如圖3-3-6所示。

三、示波器的使用方法

　　1.面板

　　2.使用方法

　　1）選掃描方式（SWEEP MODE）：AUTO，以便無信號輸入時產(chǎn)生水平亮線。（NORMAL/SINGLE）。

　　旋鈕居中：先將常用旋鈕放在中間位置，如“INTEN”（波形亮度）、“READ OUT”（字符亮度）和“POSITION”（垂直位移）、“←→POSITION”（水平位移）等常用旋鈕居中。

　　2）選通道：CH1/CH2；

　　選顯示方式：ALT交流（AC）耦合：一般情況下，按DC/AC鍵，使CH1和CH2輸入信號耦合方式為AC。

　　3）調(diào)同步

　　選觸發(fā)源（source）：按SOURCE（觸發(fā)源）鍵——VERT（垂直）觸發(fā)方式，這樣不管從CH1還是從CH2輸入信號，都能得到穩(wěn)定的波形顯示。

　　交流（AC）耦合：按COUPLE（耦合）鍵，使觸發(fā)信號耦合方式為AC。

　　調(diào)波形穩(wěn)定：調(diào)“TRIG LEVEL”（觸發(fā)電平）

　　4）調(diào)大小

　　調(diào)節(jié)X軸“TIME/DIV（掃描速率）”旋紐，使屏幕X方向顯示1~2個周期波形。

　　調(diào)節(jié)Y軸“VOLTS/DIV（偏轉(zhuǎn)因數(shù)）”旋紐，使Y方向信號的峰峰值占3~5格。

　　示波器使用小結(jié)：

　　掃描—通道—顯示—觸發(fā)—同步

　　口訣：自動（AUTO）掃描—旋鈕居中—交流（AC）耦合—垂直（VERT）觸發(fā)—電平（TRIG LEVEL）調(diào)節(jié)。

　　3.測信號幅度、周期（頻率）與相位

　　1）“距離測量法”——基本方法

　　峰峰值電壓UPP=y（cm）×偏轉(zhuǎn)因數(shù)K（V/cm）

　　交流有效值：

　　周期T=x(cm)×掃描速度P（ms/cm）

　　頻率f=1/T（Hz）

　　相位=x(cm)×3600/XT

　　2）“光標(biāo)測量法”—大多數(shù)示波器沒有.測相位差：

　　利用“雙蹤功能”測量兩同頻率電壓的相位差。

　　相位差：Δφ=D(div)×2π/DT

　　（2）“光標(biāo)測量法”—大多數(shù)示波器沒有此功能。